馈能型车辆主动悬架技术_喻凡

2010年1月

农业机械学报

第41卷第1期

D O I :10.3969/j .i s s n .1000-1298.2010.01.001

馈能型车辆主动悬架技术

＊

喻　凡1

　张勇超

2

(1.吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,长春130025;2.上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海200240)

【摘要】　在车辆底盘悬架系统中,馈能型车辆主动悬架的发展已受到关注,其功能是在提高车辆行驶平顺性的同时尽可能地回收由不平路面激励引起的悬架系统振动能量,以减少主动悬架的能耗。本文首先对近年来馈能型车辆主动悬架的发展和研究进行了全面回顾,然后着重对电磁式馈能悬架进行了总结,最后对电磁式馈能悬架的核心问题进行了分析。随着电磁技术的日趋成熟,电磁式馈能悬架将会具有良好的发展前景。

关键词:车辆　主动悬架　平顺性能　馈能性能中图分类号:U 461

文献标识码:A

文章编号:1000-1298(2010)01-0001-06

T e c h n o l o g y o f R e g e n e r a t i v e V e h i c l e A c t i v e S u s p e n s i o n s

Y u F a n 1

　Z h a n g Y o n g c h a o

2

(1.S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f A u t o m o b i l e D y n a m i c S i m u l a t i o n ,J i l i nU n i v e r s i t y ,C h a n g c h u n 130025,C h i n a 2.S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f M e c h a n i c a l S y s t e ma n d V i b r a t i o n ,S h a n g h a i J i a o T o n g U n i v e r s i t y ,S h a n g h a i 200240,C h i n a )

A b s t r a c t

T h er e g e n e r a t i v e v e h i c l e a c t i v e s u s p e n s i o n sh a v eb e c o m em o r e a n d m o r e a t t r a c t i v et om a n y

a u t o m o t i v e r e s e a r c h e r s a n d e n g i n e e r s i n r e c e n t y e a r s .T h e m a i n

b e n e f i t s o f a r e g e n e r a t i v e v e h i

c l e a c t i v e s u s p e n s i o n a r e t h ep o s s i b l e i m p r o v e m e n t o f r i

d ec o m f o r t a n dt h

e r e g e n e r a t i o no

f v i b r a t i o ne n e r

g y w i t

h d e c r e a s

i n g t h e e n e r g y c o n s u m p t i o no f a c t i v e s u s p e n s i o n .A b o v e a l l ,t h e s t a t e o f t h e a r t o nr e g e n e r a t i v e a c t i v e s u s p e n s i o n i s r e v i e w e d .T h e nt h e e l e c t r o m a g n e t i c s u s p e n s i o ni s s u m m a r i z e da s t h e m a i nt y p e o f r e g e n e r a t i v es u s p e n s i o n .I nt h ee n d ,t h ek e yp r o b l e m si nt h ed e v e l o p m e n t o ft h ee l e c t r o m a g n e t i c s u s p e n s i o na r ea n a l y z e d .W i t h t h ei m p r o v e m e n t o f e l e c t r o m a g n e t i c t e c h n o l o g y ,t h ee l e c t r o m a g n e t i c r e g e n e r a t i v e s u s p e n s i o n m a y b e c o m e o n e o f p r o m i s i n g t r e n d s o f v e h i c l e a c t i v e s u s p e n s i o n .

K e y w o r d s V e h i c l e ,A c t i v e s u s p e n s i o n ,R i d e c o m f o r t ,E n e r g y r e g e n e r a t i o n

收稿日期:2009-03-17　修回日期:2009-04-21

＊国家自然科学基金资助项目(50875163、50575141)和汽车动态模拟国家重点实验室开放基金资助项目(20071110)作者简介:喻凡,教授,博士生导师,主要从事车辆动力学研究,E -m a i l :f a n y u @s j t u .e d u .c n

引言

目前在汽车上广泛使用的仍然是被动悬架,由于弹簧刚度和减振器阻尼系数不可调,不能随外部路面状况而改变,设计时只能保证在某种特定行驶工况下达到良好减振性能,而难以适应不同的道路状况,因而减振性能有限。采用主动悬架可实现在不同的行驶条件下悬架性能最优,显著改善车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。但由于主动悬架需要消耗大量的能量来抑制不平路面造成的冲击,因此使用成本较高。当前节能是汽车设计中重点考虑的问

题之一,解决主动悬架高能耗问题势在必行,而能量

回馈是减低能耗和减少使用成本的一个重要手段。因此,馈能型主动悬架应运而生,其目标就是回收由不平路面激励引起的振动能量,供以主动减振之用。本文将回顾近几十年来国内外馈能型车辆主动悬架的发展状况,探讨馈能型主动悬架的发展趋势。

1　馈能型车辆主动悬架的发展

馈能型悬架首先需要解决的关键问题是可回收(也可称作回馈或再生)的悬架振动能量的数量和回收途径。自20世纪70年代末,学者们开始从理